JP2014143355A - 固体撮像素子用中空パッケージ、固体撮像素子及び固体撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】実装基板に対して半田付けすることなく搭載可能な構成にすることにより、各接続部の接続強度の低下を防ぎ、樹脂モールド部分にクラックが発生することを防ぐとともに固体撮像装置の感度の低下を防ぐこと。
【解決手段】ＦＰＣ１０３は、ベースプレート１０１に積層されるとともに固定され、ボンディングパット２１１を含むインナーリード２１２を描画された固定部１０３ｂと、ベースプレート１０１から外部に突出し、端子部３０１を含むアウターリード３０２を描画された突出部１０３ａとを有する。枠部１０４は、ＦＰＣ１０３上に設けられる。
【選択図】図６
【解決手段】ＦＰＣ１０３は、ベースプレート１０１に積層されるとともに固定され、ボンディングパット２１１を含むインナーリード２１２を描画された固定部１０３ｂと、ベースプレート１０１から外部に突出し、端子部３０１を含むアウターリード３０２を描画された突出部１０３ａとを有する。枠部１０４は、ＦＰＣ１０３上に設けられる。
【選択図】図６
Description
本発明は、固体撮像素子用中空パッケージ、固体撮像素子及び固体撮像装置に関する。
デジタルカメラには、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)またはＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子が搭載されている。固体撮像素子は、通常、固体撮像素子用中空パッケージと、ＩＣチップと、前記ＩＣチップを固体撮像素子用中空パッケージに密封する透明部材とから構成される（例えば、特許文献１）。
固体撮像素子用中空パッケージは、ＩＣチップを搭載するための凹部を有する。前記凹部の底面は、ＩＣチップが実装される部分を含む。固体撮像素子用中空パッケージは、前記凹部を囲む枠部を有する。また、固体撮像素子用中空パッケージは、前記凹部のＩＣチップが実装される部分と固体撮像素子用中空パッケージの外側とを電気的に接続するリードを有する。前記リードは、前記凹部に露出するインナーリードと前記枠部の外側に露出するアウターリードとから構成される。
固体撮像素子は、固体撮像素子用中空パッケージの前記凹部にＩＣチップを固定し、ＩＣチップの接続端子とインナーリードとをワイヤーボンディングによって電気的に接続し、前記凹部の開口部を覆うように透明ガラスまたは透明樹脂等の透明部材を前記枠部に接着剤で接着することによって得られる。
固体撮像装置は、実装基板と、前記実装基板に実装された固体撮像素子とを有する。固体撮像素子は、固体撮像素子用中空パッケージのアウターリードと前記実装基板の導電部とを半田リフロー工程を経て電気的に接続することにより、前記実装基板に実装される。この半田リフロー工程では、予め実装基板に塗布しておいたクリーム半田を熱により溶かして前記アウターリードと実装基板の導電部とを接続する。
しかしながら、従来の固体撮像素子においては、実装基板に実装される際に、リフロー工程を経る。そのため、クリーム半田を溶かすための熱により、固体撮像素子用中空パッケージに配置されたＩＣチップの接続端子と前記インナーリードとの接続部等の各接続部が加熱され、各接続部の接続強度が低下するという課題がある。また、従来の固体撮像素子においては、リフロー工程における加熱により、透明樹脂等の樹脂モールド部分にクラックが発生するという課題がある。さらに、従来の固体撮像素子においては、リフロー工程において加熱することにより発生したガスが、前記枠部内にＩＣチップを密封している透明部材の表面に凝結することにより、固体撮像素子の透光性が低下して、固体撮像装置の感度の低下を招くという課題がある。
本発明の目的は、実装基板に対して半田付けすることなく固体撮像素子を搭載可能な構成にすることにより、各接続部の接続強度の低下を防ぐことができ、樹脂モールド部分にクラックが発生することを防ぐことができるとともに、固体撮像装置の感度の低下を防ぐことができる固体撮像素子用中空パッケージ、固体撮像素子及び固体撮像装置を提供することである。
本発明に係る固体撮像素子用中空パッケージは、ベースプレートと、前記ベースプレートに積層されるとともに固定され、ボンディングパットを含むインナーリードを描画された固定部と、前記ベースプレートから外部に突出し、端子部を含むアウターリードを描画された突出部とを有するフレキシブル回路基板と、前記フレキシブル回路基板上に設けられる枠部と、を有する。
本発明に係る固体撮像素子は、上記の固体撮像素子用中空パッケージと、前記ベースプレートの、前記枠部で取り囲まれた領域に配置され、前記ボンディングパットと電気接続しているＩＣチップと、前記ＩＣチップを、前記枠部内に密封する透明な密封部と、を有する。
本発明に係る固体撮像装置は、上記の固体撮像素子と、コネクタを有する実装基板とを有し、前記端子部が前記コネクタに電気接続されている。
本発明によれば、実装基板に対して半田付けすることなく搭載可能な構成にすることにより、各接続部の接続強度の低下を防ぐことができ、樹脂モールド部分にクラックが発生することを防ぐことができるとともに、固体撮像装置の感度の低下を防ぐことができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
＜固体撮像素子用中空パッケージ及び固体撮像素子の構成＞
本発明の実施の形態１に係る固体撮像素子用中空パッケージ１５０及び固体撮像素子１００の構成について、図１〜図６を用いて説明する。なお、図１〜図５では、固体撮像素子用中空パッケージ１５０及び固体撮像素子１００とともに、固体撮像装置が有するコネクタ２００も記載する。また、図６は、枠部１０４を透視した図である。
＜固体撮像素子用中空パッケージ及び固体撮像素子の構成＞
本発明の実施の形態１に係る固体撮像素子用中空パッケージ１５０及び固体撮像素子１００の構成について、図１〜図６を用いて説明する。なお、図１〜図５では、固体撮像素子用中空パッケージ１５０及び固体撮像素子１００とともに、固体撮像装置が有するコネクタ２００も記載する。また、図６は、枠部１０４を透視した図である。
固体撮像素子１００は、ベースプレート１０１と、ＩＣチップ１０２と、フレキジブル回路基板（以下「ＦＰＣ」と記載する）１０３と、枠部１０４と、密封部１０５とから主に構成されている。固体撮像素子用中空パッケージ１５０は、ベースプレート１０１と、ＦＰＣ１０３と、枠部１０４とから主に構成されている。
ベースプレート１０１は、放熱性が高い金属またはセラミックスにより形成されている。ベースプレート１０１の厚みは、０．１ｍｍ〜２．０ｍｍであることが好ましい。ベースプレート１０１は、ＩＣチップ１０２から発生する熱を外部に放熱する放熱板、及び、ＦＰＣ１０３を底面側から補強する補強板として用いられている。ベースプレート１０１の端部には、板厚方向に貫通する貫通孔である取付部４０１が形成されている。取付部４０１は、図示しない固体撮像装置内の実装基板にベースプレート１０１を取り付けるために設けられている。
ＩＣチップ１０２は、ベースプレート１０１の、枠部１０４で取り囲まれた領域に配置される。ＩＣチップ１０２は、例えばＣＣＤまたはＣＭＯＳ等である。ＩＣチップ１０２には、後述するボンディングパット２１１と電気接続する、図示しないボンディングパットが形成されている。
ＦＰＣ１０３は、可撓性を有している。ＦＰＣ１０３は、ポリイミドなどのフレキシブル樹脂からなる基板と、銅などの導電性の高い金属によって描画された配線とを有する。ＦＰＣ１０３は、ベースプレート１０１から外部に突出する突出部１０３ａと、ベースプレート１０１上のＩＣチップ１０２の周囲に固定される固定部１０３ｂとから構成されている（図６参照）。
ＦＰＣ１０３の固定部１０３ｂは、ベースプレート１０１上のＩＣチップ１０２の周囲に設けられている。ＦＰＣ１０３の固定部１０３ｂには、ボンディングパット２１１を含むインナーリード２１２（図６参照）が描画されている（図２、３、６参照）。ボンディングパット２１１は、ベースプレート１０１の、枠部１０４で取り囲まれた領域の周縁に複数配置されている。ボンディングパット２１１は、ＩＣチップ１０２の図示しないボンディングパットと電気接続するために設けられている。例えば、図６に示されるように、ボンディングパット２１１は、ＩＣチップ１０２の図示しないボンディングパットと、ワイヤ２１５を介して電気接続されている。図６において、複数のボンディングパット２１１のうちの一部のボンディングパット２１１とＩＣチップ１０２のボンディングパット（不図示）とを接続するワイヤ２１５が示され、他のワイヤは省略されている。
なお、ＦＰＣ１０３の固定部１０３ｂは、ＩＣチップ１０２の周囲に設けられる場合に限らず、ＩＣチップ１０２の周囲、及びベースプレート１０１とＩＣチップ１０２との間に設けられるようにしてもよい。この場合、ＩＣチップ１０２は、ベースプレート１０１及びＦＰＣ１０３の固定部１０３ｂに積層される。また、ボンディングパット２１１は、ＩＣチップ１０２の周囲に設けられる。
ＦＰＣ１０３の突出部１０３ａには、端子部３０１を含むアウターリード３０２が描画されている（図６参照）。端子部３０１は、突出部１０３ａの、ベースプレート１０１からの突出方向の端部に設けられている（図３参照）。端子部３０１は、アウターリード３０２およびインナーリード２１２を介してボンディングパット２１１と接続されている。端子部３０１は、コネクタ２００の導電端子４０２と電気接続するために設けられている。
枠部１０４は、ＦＰＣ１０３上のＩＣチップ１０２の周囲に設けられている。枠部１０４は、樹脂またはセラミックで構成されうるが、樹脂で構成されていることが好ましい。枠部１０４を樹脂で構成すれば、ベースプレート１０１およびＦＰＣ１０３とともに、一体成形することができる。枠部１０４を構成する樹脂の例には、エポキシなどが含まれる。枠部１０４は、例えば、モールド成形によりＦＰＣ１０３と一体化されるか、または接着剤によりＦＰＣ１０３と接着されることにより、ＦＰＣ１０３に対して固定される。
密封部１０５は、枠部１０４に接着され、ＩＣチップ１０２を枠部１０４内に密封する。密封部１０５は、ガラスまたは透明樹脂などの透明部材により形成されている。透明樹脂の例には、脂環式オレフィンの重合体などが含まれる。
＜固体撮像素子用中空パッケージの組み立て方法＞
本発明の実施の形態１に係る固体撮像素子用中空パッケージ１５０の組み立て方法について、図１〜図６を用いて説明する。
本発明の実施の形態１に係る固体撮像素子用中空パッケージ１５０の組み立て方法について、図１〜図６を用いて説明する。
まず、ＦＰＣ１０３の固定部１０３ｂが、ベースプレート１０１に対して積層されるとともに接着剤により固定される。ＦＰＣ１０３には、インナーリード２１２およびアウターリード３０２を含む配線が予めパターニングされていることが好ましい。
次に、枠部１０４が、ＦＰＣ１０３上に設けられる。この際、枠部１０４は、モールド成形によりベースプレート１０１及びＦＰＣ１０３と一体化されるか、またはＦＰＣ１０３上に接着剤により固定される。
＜固体撮像素子の組み立て方法＞
本発明の実施の形態１に係る固体撮像素子１００の組み立て方法について、図１〜図６を用いて説明する。
本発明の実施の形態１に係る固体撮像素子１００の組み立て方法について、図１〜図６を用いて説明する。
固体撮像素子１００の組み立てには、上記方法で組み立てた固体撮像素子用中空パッケージ１５０と、ＩＣチップ１０２と、密封部１０５とを用いる。
まず、ＩＣチップ１０２が、固体撮像素子用中空パッケージ１５０のベースプレート１０１の枠部１０４内の所定の位置に、接着剤により固定される。
次に、ＦＰＣ１０３のボンディングパット２１１が、ワイヤーボンディングにより、ＩＣチップ１０２の図示しないボンディングパットに電気接続する。または、ＦＰＣ１０３のボンディングパット２１１にＩＣチップ１０２がフリップチップ実装される。これにより、ＩＣチップ１０２とＦＰＣ１０３とは電気接続される。
次に、密封部１０５が、接着剤により枠部１０４に接着されることにより、枠部１０４内にＩＣチップ１０２を密封する。
＜固体撮像装置の組み立て方法＞
本発明の実施の形態１に係る固体撮像装置の組み立て方法について、図１〜図６を用いて説明する。
本発明の実施の形態１に係る固体撮像装置の組み立て方法について、図１〜図６を用いて説明する。
固体撮像装置の組み立てには、上記方法で組み立てた固体撮像素子１００と、図示しない実装基板とを用いる。
まず、固体撮像素子１００のベースプレート１０１が、デジタルカメラ等の図示しない固体撮像装置内の実装基板に対して、取付部４０１に挿通されたネジ２０１により位置決めされて取り付けられる。これにより、固体撮像素子１００が実装基板に実装される。
次に、ＦＰＣ１０３の端子部３０１が、上記実装基板に実装されているコネクタ２００の挿入口４０３に挿入されることにより、コネクタ２００の導電端子４０２に対して電気接続する。ＩＣチップ１０２は、ＦＰＣ１０３の端子部３０１がコネクタ２００の導電端子４０２と電気接続することにより、リフロー工程等の半田付け処理を経ること無く、上記実装基板等の外部の回路と電気接続することができる。
＜実施の形態１の効果＞
本実施の形態では、実装基板に対して半田付けすることなく固体撮像素子用中空パッケージ１５０または固体撮像素子１００を搭載可能にする。これにより、本実施の形態によれば、各接続部の接続強度の低下を防ぐことができ、枠部１０４等の樹脂モールド部分にクラックが発生することを防ぐことができるとともに、ＩＣチップ１０２を有する固体撮像装置の感度の低下を防ぐことができる。
本実施の形態では、実装基板に対して半田付けすることなく固体撮像素子用中空パッケージ１５０または固体撮像素子１００を搭載可能にする。これにより、本実施の形態によれば、各接続部の接続強度の低下を防ぐことができ、枠部１０４等の樹脂モールド部分にクラックが発生することを防ぐことができるとともに、ＩＣチップ１０２を有する固体撮像装置の感度の低下を防ぐことができる。
また、本実施の形態によれば、ＦＰＣ１０３に設けたボンディングパット２１１とＩＣチップ１０２のボンディングパットとをワイヤーボンディングにより直接電気接続するので、ベースプレート１０１にリードを形成する必要がなく、製造を容易にすることができる。
（実施の形態２）
＜固体撮像素子用中空パッケージ及び固体撮像素子の構成＞
本発明の実施の形態２に係る固体撮像素子用中空パッケージ７５０及び固体撮像素子７００の構成について、図７及び図８を用いて説明する。
＜固体撮像素子用中空パッケージ及び固体撮像素子の構成＞
本発明の実施の形態２に係る固体撮像素子用中空パッケージ７５０及び固体撮像素子７００の構成について、図７及び図８を用いて説明する。
図７及び図８に示す固体撮像素子用中空パッケージ７５０及び固体撮像素子７００は、図１〜図６に示す実施の形態１に係る固体撮像素子用中空パッケージ１５０及び固体撮像素子１００に対して、ベースプレート１０１の代わりにベースプレート７０１を有する。なお、図７及び図８において、図１〜図６と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
固体撮像素子７００は、ＩＣチップ１０２と、ＦＰＣ１０３と、枠部１０４と、密封部１０５と、ベースプレート７０１とから主に構成されている。固体撮像素子用中空パッケージ７５０は、ＦＰＣ１０３と、枠部１０４と、ベースプレート７０１とから主に構成されている。
ベースプレート７０１は、放熱性が高い金属またはセラミックスにより形成されている。ベースプレート７０１は、ＩＣチップ１０２から発生する熱を外部に放熱する放熱板、及び、ＦＰＣ１０３を底面側から補強する補強板として用いられている。なお、ベースプレート７０１は、ベースプレート１０１と比較して、取付部４０１を設けていない点が構成上異なる。
ＩＣチップ１０２は、ベースプレート７０１上の中央に設けられている。なお、ＩＣチップ１０２における上記以外の構成は実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
ＦＰＣ１０３は、ベースプレート７０１から外部に突出する突出部１０３ａと、ベースプレート７０１上のＩＣチップ１０２の周囲に固定される固定部１０３ｂとから形成されている。ＦＰＣ１０３は、ベースプレート７０１上のＩＣチップ１０２の周囲に固定部１０３ｂが接着剤により固定されることにより、ベースプレート７０１に取り付けられている。なお、ＦＰＣ１０３における上記以外の構成は実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
枠部１０４は、例えば、モールド成形によりＦＰＣ１０３と一体化されるか、または接着剤によりＦＰＣ１０３と接着されることにより、ＦＰＣ１０３に対して固定される。なお、枠部１０４における上記以外の構成は実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
＜固体撮像装置の組み立て方法＞
本発明の実施の形態２に係る固体撮像装置の組み立て方法について、図７及び図８を用いて説明する。なお、固体撮像素子用中空パッケージ７５０及び固体撮像素子７００の組み立て方法は上記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
本発明の実施の形態２に係る固体撮像装置の組み立て方法について、図７及び図８を用いて説明する。なお、固体撮像素子用中空パッケージ７５０及び固体撮像素子７００の組み立て方法は上記実施の形態１と同一であるので、その説明を省略する。
固体撮像装置の組み立てには、実施の形態１と同一方法で組み立てた固体撮像素子７００と、図示しない実装基板とを用いる。
まず、固体撮像素子７００のベースプレート７０１が、デジタルカメラ等の図示しない固体撮像装置内の実装基板に対して、接着剤により固定される。これにより、固体撮像素子７００が実装基板に実装される。
次に、ＦＰＣ１０３の端子部３０１が、上記実装基板に実装されているコネクタ２００の挿入口４０３に挿入されることにより、コネクタ２００の導電端子４０２に対して電気接続する。ＩＣチップ１０２は、ＦＰＣ１０３の端子部３０１がコネクタ２００の導電端子４０２と電気接続することにより、リフロー工程等の半田付け処理を経ること無く、上記実装基板等の外部の回路と電気接続することができる。
＜実施の形態２の効果＞
本実施の形態では、ベースプレートに取付部を設けないことにより、ベースプレートを簡易な構成である矩形にする。これにより、本実施の形態によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、プレス加工の際の材料取りを高効率にすることにより製造コストを低減することができるとともに、製造を容易にすることができる。
本実施の形態では、ベースプレートに取付部を設けないことにより、ベースプレートを簡易な構成である矩形にする。これにより、本実施の形態によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、プレス加工の際の材料取りを高効率にすることにより製造コストを低減することができるとともに、製造を容易にすることができる。
本発明は、固体撮像素子用中空パッケージ、固体撮像素子及び固体撮像装置に好適である。
１００ 固体撮像素子
１０１ ベースプレート
１０２ ＩＣチップ
１０３ ＦＰＣ
１０３ａ 突出部
１０３ｂ 固定部
１０４ 枠部
１０５ 密封部
１５０ 固体撮像素子用中空パッケージ
２１１ ボンディングパット
２１２ インナーリード
２１５ ワイヤ
３０１ 端子部
３０２ アウターリード
１０１ ベースプレート
１０２ ＩＣチップ
１０３ ＦＰＣ
１０３ａ 突出部
１０３ｂ 固定部
１０４ 枠部
１０５ 密封部
１５０ 固体撮像素子用中空パッケージ
２１１ ボンディングパット
２１２ インナーリード
２１５ ワイヤ
３０１ 端子部
３０２ アウターリード
Claims (10)
- ベースプレートと、
前記ベースプレートに積層されるとともに固定され、ボンディングパットを含むインナーリードを描画された固定部と、前記ベースプレートから外部に突出し、端子部を含むアウターリードを描画された突出部とを有するフレキシブル回路基板と、
前記フレキシブル回路基板上に設けられる枠部と、
を有する固体撮像素子用中空パッケージ。 - 前記枠部は、
モールド成形により前記フレキシブル回路基板と一体化される、
請求項１記載の固体撮像素子用中空パッケージ。 - 前記枠部は、
前記フレキシブル回路基板に接着される、
請求項１記載の固体撮像素子用中空パッケージ。 - 前記ボンディングパットは、
前記ベースプレートの、前記枠部で取り囲まれた領域の周縁に複数配置されている、
請求項１記載の固体撮像素子用中空パッケージ。 - 前記端子部は、
前記突出部の、前記ベースプレートからの突出方向の端部に設けられる、
請求項１記載の固体撮像素子用中空パッケージ。 - 請求項１記載の固体撮像素子用中空パッケージと、
前記ベースプレートの、前記枠部で取り囲まれた領域に配置され、前記ボンディングパットと電気接続しているＩＣチップと、
前記ＩＣチップを、前記枠部内に密封する透明な密封部と、
を有する固体撮像素子。 - 前記ＩＣチップと前記ボンディングパットとは、ワイヤーボンディングにより電気接続している、
請求項６に記載の固体撮像素子。 - 請求項６に記載の固体撮像素子と、
コネクタを有する実装基板とを有し、
前記端子部が前記コネクタに電気接続されている、
固体撮像装置。 - 前記コネクタは、
前記端子部が挿入される挿入口を有する、
請求項８に記載の固体撮像装置。 - 前記ベースプレートは、
前記固体撮像素子を実装基板に実装する取付部を有する、
請求項８記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013012210A JP6184106B2 (ja) | 2013-01-25 | 2013-01-25 | 固体撮像素子用中空パッケージ、固体撮像素子及び固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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| JPH08227984A (ja) * | 1995-02-21 | 1996-09-03 | Nec Corp | 固体撮像装置 |
| US6268231B1 (en) * | 1996-04-08 | 2001-07-31 | Eastman Kodak Company | Low cost CCD packaging |
| JP2003347446A (ja) * | 2002-05-30 | 2003-12-05 | Kyocera Corp | 半導体素子収納用パッケージおよび半導体装置 |
| JP2008504739A (ja) * | 2004-06-25 | 2008-02-14 | フレックストロニクス インターナショナル ユーエスエー，インコーポレーテッド | フレキシブル基板上のイメージ撮像デバイスの実装におけるシステムと方法 |
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